水泵與水泵站的設(shè)計(jì)說明

1、第一章設(shè)計(jì)任務(wù)與基本資料一、設(shè)計(jì)任務(wù)完成勝利排水泵站的初步設(shè)計(jì)二、建站目的為對(duì)某市用水環(huán)境進(jìn)行綜合治理，滿足全市排污排澇等需求，擬在該市東區(qū)建一座排水泵站，將水排入外河，市內(nèi)有一環(huán)衛(wèi)河自西向東，市內(nèi)外泄水流可匯入南北流向的外河上龍河。三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水泵站按泵站設(shè)計(jì)規(guī)范和室外給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，該站為三級(jí)建筑物。四、基本資料、地形資料環(huán)衛(wèi)河自西向東，河底高程4m，底寬4m，外河為南北流向。防洪堤頂高程14.5m，堤坡底為1:2.5，建站地點(diǎn)高程9m。、地質(zhì)資料建站地點(diǎn)地勢(shì)平坦，地面下向至5.04m為素填土，夾少量碎磚、小石子、植物根，r=190kn/m3，c=17kn/m2，內(nèi)磨擦角=13，r

2、=80kn/m2；5.04米以下為亞粘土，r=190kn/m3，c=10kn/m2，內(nèi)磨擦角=18，r=100kn/m2泵站墻后回填土，r=190kn/m3，c=30kn/m2，=15，外磨擦角?。?/3-2/3）。、水文資料環(huán)衛(wèi)河末底面高程：4.0m環(huán)衛(wèi)河河底寬度：4.0m水組位合：水位最高水位設(shè)計(jì)水位最低水位外河11.0m10.5m8.5m環(huán)衛(wèi)河6.0m5.0m4.5m地下水水位、流量資料：4.0m排水面積（km2）排水率總面積29自排面積12.4分流面積5.6勝利站抽排面積11m3/s/km20.36、交通外河可以行船，附近有公路通往市區(qū)，交通便利。、電源站址附近有變電所一座，6kv輸電

3、線路經(jīng)過此站。、排水時(shí)最高氣溫37，最高水溫25。五、其它設(shè)計(jì)依據(jù)1、設(shè)計(jì)任務(wù)與指導(dǎo)書揚(yáng)州大學(xué)20032、泵站設(shè)計(jì)規(guī)范gb/t50265-973、水泵站設(shè)計(jì)示例與習(xí)題4、中小型泵站設(shè)計(jì)與改造技術(shù)儲(chǔ)訓(xùn)劉復(fù)新主編5、泵站過流設(shè)施與截流閉鎖裝置嚴(yán)登豐著6、中小型泵站設(shè)計(jì)圖集第二章泵站設(shè)計(jì)參數(shù)確定一、設(shè)計(jì)流量確定q=qa=0.3611=3.96m3/s式中q為排水率（m3/s/km2）a為勝利站抽排面積。二、設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程的確定h=10.55=5.5m三、設(shè)計(jì)揚(yáng)程初估h設(shè)(1+k)h凈1.25.5=6.6m取k=0.2四、確定最大、最小凈揚(yáng)程hmax=115=6mhmin=8.55=3.5m第三章水泵選型

4、及設(shè)備配套一、水泵機(jī)組選型確定泵型方案根據(jù)上述揚(yáng)程計(jì)算結(jié)果，再加上管路損失，揚(yáng)程按15%估算，則h=h+h損5.5+5.515%=6.3m初選泵型：一般情況下，設(shè)計(jì)揚(yáng)程小于10米時(shí)，宜選用軸流泵；520米時(shí)，宜選用混流泵。所以，從產(chǎn)品樣本中選擇350hw-8、400hw-7、650hw-7三種泵型進(jìn)行比較。確定各方案中水泵臺(tái)數(shù)型號(hào)350hw-8400hw-7650hw-7單泵流量(m3/s)0.3060.5101.017設(shè)計(jì)流量(m3/s)3.963.963.96臺(tái)數(shù)1384選擇最佳方案水泵選型原則：首先選用國家已頒布的水泵系列產(chǎn)品和經(jīng)有關(guān)主管部門組織正式鑒定過的產(chǎn)品。所選水泵能滿足泵站設(shè)計(jì)流

5、量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程的要求。同一個(gè)泵站所選水泵型號(hào)要盡可能一致。按平均揚(yáng)程選型時(shí)，水泵應(yīng)在高效區(qū)運(yùn)行。在最高和最低揚(yáng)程下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能保證水泵安全穩(wěn)定運(yùn)行。有多種泵型可供銷選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)南組運(yùn)行調(diào)度的靈活性、可靠性、運(yùn)行費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、土建投資、主機(jī)發(fā)生事故可能造成的影響進(jìn)行比較論證，從中選出指標(biāo)優(yōu)良的水泵。從多泥沙水源取水時(shí)，應(yīng)考慮泥沙含量、粒徑對(duì)水泵性能的影響。泵站主機(jī)組的臺(tái)數(shù)一般以48臺(tái)為宜。因本工程平均揚(yáng)程較低，宜選混流泵，根據(jù)選型原則和選型中應(yīng)考慮的因素初選650hw-7型水泵4臺(tái)。因?yàn)樽鳛樾⌒捅谜尽⒃撔吞?hào)泵泵站建設(shè)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)可能最小，管理運(yùn)行較方便。二、動(dòng)力機(jī)選配動(dòng)力機(jī)類型選擇該站址附近有

6、變電所一座，6kv輸電線路經(jīng)過此站，本工程擬采用電力拖動(dòng)。本泵站為小型泵站，宜選用異步電動(dòng)機(jī)，初選電機(jī)型號(hào)js13-12或js137-12。配套功率計(jì)算n配=kn抽1.3*gqh/=91.3kwn配配套功率120/90135/100確定電機(jī)型號(hào)根據(jù)650hw-7型混流泵，其轉(zhuǎn)速為485r/min，查電機(jī)產(chǎn)品樣本選擇js137-12型異步電動(dòng)機(jī)。、傳動(dòng)方式選擇選擇直接傳動(dòng)，即聯(lián)軸器傳動(dòng)，直接傳動(dòng)方式傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)效率高、設(shè)備簡單，維修方便。三、管路配套1、吸水管路設(shè)計(jì)（管材、管徑、管長、管路附件）管材：選用鋼板卷制管管徑：管中流速控制在1.5-2.0m/s之間d進(jìn)=(4q/v)0.5=(4*1

7、.017/*2.0)0.5=805(mm)查找有關(guān)手冊(cè)，選擇d進(jìn)為800mm350mm。管長偏心接管l=2(d-d)+150=2(800-650)+150=450mm取管徑d=0.8m，吸水管與水泵進(jìn)出口采用漸縮管連接吸水管采用鋼板卷管，管路接頭處設(shè)置c25砼鎮(zhèn)墩.2、水泵安裝高程確定根據(jù)所選泵型，查水泵性能參數(shù)表，水泵吸程5.5m吸程損失取15%，進(jìn)水池最低水位4.5m則水泵安裝高程為h中=4.5+5.50.859.18m取水泵安裝高程為9.1m3、水泵底板高程確定泵中心至底板高為1.23m則水泵底板高程h底=9.11.23=7.87m四、起重機(jī)設(shè)備選配因排水泵站系小型泵站，考慮起重設(shè)備用s

8、g-2型單軌小車。性能參數(shù)如下表起重量提升高運(yùn)行速度手拉力工字鋼總重量(kn)度（m）（m/min）（kn）型號(hào)（kg）19.63-104.50.14730a58第四章泵房初步設(shè)計(jì)一、站址確定及布置站址選在內(nèi)河的正對(duì)面，背靠大壩，真高為9.0m。二、確定泵房結(jié)構(gòu)型式該排水泵站系小型排水站，考慮到結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，泵房通風(fēng)采光和防潮條件好，機(jī)組運(yùn)行、檢修方便等因素，故采用分基式泵房。三、泵房內(nèi)部設(shè)備布置1、機(jī)組布置該機(jī)組只有4臺(tái)機(jī)泵，考慮到布置簡單、整齊，泵房寬度小，故采用單列式直線布置，機(jī)組間距選1.5m。2、輔助設(shè)施布置配電間：考慮到機(jī)組較少，泵房跨度小，泵房利于通風(fēng)和采光，故采用一端布置

9、，每臺(tái)機(jī)組配用一臺(tái)開關(guān)柜，尺寸為0.80.62m，柜后空間0.8m，柜前1.5m的通道，柜兩邊留0.8m的通道，為避免因泵房地面積水使電氣設(shè)備采潮，配電間的地面與房內(nèi)的主通道在同一高程上。檢修間：留一間為檢修間，尺寸為6.244m。電纜溝：從開關(guān)柜至機(jī)組的電纜整齊地鋪設(shè)在泵房地面下的電纜溝內(nèi)。排水溝：為了排除水泵水封用的廢水，泵房滲漏水以及檢修水泵時(shí)的廢水，在泵房地面向進(jìn)水池傾斜的坡度設(shè)排水溝，其尺寸為0.4m，3%的坡度。抽真空設(shè)備：當(dāng)水泵正值吸水時(shí)，需充水后才能啟動(dòng)，需用真空泵抽氣充水，設(shè)真空池一座，尺寸為121m，真空泵一臺(tái)，擬選sz-1型真空泵。通道：為便于工作人員巡視和物件搬運(yùn)，設(shè)1

10、.5m寬的主通道，設(shè)1.5m寬的靠近設(shè)備的各通道。起重設(shè)備：為便于水泵或電動(dòng)機(jī)的安裝和檢修，泵房設(shè)吊車sg-2型單軌小車。泵房尺寸擬定泵房平面尺寸、泵房長度：根據(jù)機(jī)組臺(tái)數(shù)、機(jī)組基礎(chǔ)在泵房長度方向的尺寸、機(jī)組間距以及建筑統(tǒng)一模數(shù)制，定為4m6間24m。泵房寬度，根據(jù)機(jī)組在泵房跨度方向的尺寸，進(jìn)出水管路和管路附件的長度，以及安裝檢修和操作所需的空間，并考慮通道寬度要求初步擬定泵房寬度為6.24m。泵房立面尺寸：主機(jī)高：1230mm主通道地面高：10.0m泵房外地面高：10.0m房頂高：房頂高為14.63m主要構(gòu)件細(xì)部尺寸墻體：磚混結(jié)構(gòu)墻厚240mm墻基：建在砼底板上,塊磚基礎(chǔ)磚為mu7.5，砂漿為

11、m5過梁：必須放在門窗上面，尺寸為240240mm寬與墻相同，高度超過門窗0.5m圈梁：屋檐下500mm，現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件大門：寬3m，高2.5m小門：寬1.2m，高2.5m窗：寬1.8m，高1.8m寬1.8m，高0.9m屋蓋：采用c20現(xiàn)澆整體鋼筋砼平屋蓋?？紤]本工程位于市郊，為了與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)與美觀，采用仿古式琉璃瓦屋蓋。窗戶采用不銹鋼塑鋼窗。雙層玻璃隔音。第五章進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)一、進(jìn)水池設(shè)計(jì)1、立面尺寸：池底高程：hd=4.5-1.0-1.0cos22-0.5=2.07m池頂高程：7m2、平面尺寸池寬：b=(n-1)s+d進(jìn)+2c=(4-1)4+0.8+1.62=16m池長：l=4.5d

12、進(jìn)+t=4.50.8+0.24m(t=0.250.8=0.2)細(xì)部構(gòu)件尺寸：攔污柵：采用18鋼筋編網(wǎng)，網(wǎng)格1515cm，周圍用l8806角鋼封邊，分兩塊拼裝二、前池設(shè)計(jì)擴(kuò)散角=40池長l=（b-b）/2g2=（16-4）/2g20=16.5m底坡：前池底部做成i=0.3的斜坡根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速確定出水管路管徑d=0.8m，出水管路為鋼板卷材管。管路接頭處設(shè)置c20鋼筋砼鎮(zhèn)墩，水泵出口采用控制拍門。出水管線按1:2.5的斜坡布置。鎮(zhèn)墩按1.512.2m布置三、引水渠設(shè)計(jì)1、按明渠均勻流方法進(jìn)行試算，確定水深h與底寬b，明渠均勻流公式如下：=acriq設(shè)計(jì)流量（m3/s）c謝方系數(shù)（m0.5/s）c=r

13、1/6nr水力半徑（m）r=axi底坡，取0.0001n糙率，根據(jù)土質(zhì)情況，取0.025a引渠過水?dāng)嗝婷娣e（m2）；x濕周（m）h引渠設(shè)計(jì)水位mm引渠邊坡取2.5h引渠設(shè)計(jì)底高程m由以下計(jì)算得，引水渠渠底高程為3.5m。引渠設(shè)計(jì)斷面表間樁距hhhoibmnaxrcq號(hào)m1234567891001001001001001001001005.004.994.984.974.964.954.944.934.923.603.593.583.573.563.553.543.533.521.410.00011.410.00011.410.00011.410.00011.410.00011.410.0001

14、1.410.00011.410.00011.410.00014.04.04.04.04.04.04.04.04.02.52.52.52.52.52.52.52.52.50.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.9139.393.9739.393.9739.393.9739.393.9739.393.97

15、39.393.9739.393.9739.393.9739.393.972、不沖、不淤流速校核實(shí)際流速v=q/a=3.97/10.56=0.376不沖流速v不沖=kq0.1=0.623.97=0.712不淤流速=v不淤=0.30.4滿足v不沖vv不淤要求則泵站進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位為4.90m第六章泵運(yùn)行工況點(diǎn)校核各種水位校核如下：1、設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程h凈=10.5-4.9=5.6mr=q/f=1.017/(*0.4052)=1.97m/s局=進(jìn)+彎+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h局=(局*v2)/2g=2.01.972/(2*9.8)=0.396mh沿=0.013q2=0.0131.01

16、72=0.013mh通=5.6+0.396+0.013=6.0m在該工況下，水泵效率=87%，在高效區(qū)范圍工作2、最高揚(yáng)程h凈=11.05.9=5.1m局=進(jìn)擴(kuò)+彎+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0r=q/f=1.017/(*0.4052)=1.97m/s局=進(jìn)+彎+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h局=(局*v2)/2g=2.01.972/(2*9.8)=0.396mh沿=0.013q2=0.0131.0172=0.013mh總=5.1+0.396=0.013=5.5m在該工況下，水泵效率q=85%位于高效區(qū)工作3、最低水位h凈8.5-4.4=4.1m局=進(jìn)+擴(kuò)+

17、彎+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0q1.017r=1.97m/sf3.140.4052v2h局=局=2.01.972/(2*9.8)=0.396m2gh沿=0.013q2=0.0131.0172=0.013mh總=4.1+0.396+0.013=4.5m在該工況下，水泵效率=80%，位于高效區(qū)工作。通過以上校核計(jì)算，選用650hw-7型混流泵是適合的。從表可知，水泵最大軸功率n=80.0kw則配套功率n配應(yīng)為n配=kn/傳=84.8kw選擇100kw電動(dòng)機(jī)滿足要求。水泵工作性能表工況設(shè)計(jì)水位最高水位最低水位進(jìn)水位m4.95.94.4出水位m10.511.08.5凈揚(yáng)程m5.65.14.1總揚(yáng)程m6.05.54.5流量m3/s1.031.071.07效率0.870.850.80軸功率kw807975第七章真空泵選型及其它設(shè)計(jì)一、真空泵選型擬選sz-1型真空泵。二、泵房穩(wěn)定計(jì)算水泵采用混流泵，泵